بررسي بهبود شاخص هاي عملكردي مبدل هاي حرارتي با استفاده از تركيب نانوسيالات و نوارهاي تابيده به كمك الگوريتم طراحي سريع

Investigation on Improvement of Heat Exchanger Performance Indicators Using Nanofluids-Twisted Tube Incorporation With the Help of Rapid Design Algorithm

در اين مقاله آناليز حرارتي عملكرد يك مبدل حرارتي به وسيله استفاده هم زمان از نوارهاي پيچشي و نانوسيال بهبود پيدا كرد. نتايج اين كار با استفاده از الگوريتم طراحي سريع ارزيابي شد و با مبدل حرارتي پوسته و لوله معمولي و ساير مبدل هايي كه تنها حاوي نانوسيال و يا نوار پيچشي بودند، مقايسه شد. براساس الگوريتم طراحي سريع رابطه بين ضرايب انتقال حرارت، افت فشارها و سطح انتقال حرارت به دست آمد. با استفاده از ماكزيمم افت فشار مجاز در الگوريتم، حداقل سطح مورد نياز انتقال حرارت قابل حصول خواهد بود. اين الگوريتم با استفاده از روش عددي نيوتن رافسون حل شد. نتايج نشان داد كه مبدل حرارتي حاوي نانوسيال و نوارپيچشي طراحي شده عملكرد حرارتي موثرتري نسبت به مبدل- هاي پوسته و لوله معمولي دارد، به طوري كه سطح انتقال حرارت كمتري در مقدار مشخص بار حرارتي مدنظر حاصل خواهد شد.

In this paper the thermal analysis performance of heat exchanger is improved by twisted tapes and simultaneously. Results of the system are assessed by a rapid design algorithm (RDA) and nanofluid compared to conventional shell and tube heat exchanger and other traditional including the heat exchanger with nanofluid and twisted tape. Based on the RDA, a relationship between heat transfer and heat transfer area is derived. Using the maximum allowable pressure coefficients, pressure drops drops in this algorithm, the minimum required heat transfer area can be determined. The algorithm is solved numerically by Newton-Raphson method. The results demonstrated that RDA-designed with twisted tape and nanolfuid provide higher efficiency compared with the traditional heat exchangers with in such that the design needs a lower heat transfer area for a given heat load.